辐射防护小知识

什么是辐射

     大家都在谈核辐射，都在谈放射性，但是什么是核辐射？什么是放射性？在自然界和人工生产的元素中，有一些能自动发生衰变，并放射出肉眼看不见的射线。这些元素统称为放射性元素或放射性物质。而辐射指的是一切具有动能的微观粒子或波。包括微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线、电子、中子、带电重离子等都属于辐射的范畴。从分类上来说，微波、可见光、紫外线、红外线等粒子能量不是很高，与物质相互作用时不会引起物质原子的电离，这类辐射称为非电离辐射；而x射线、γ射线、高能电子、中子与重带电离子与物质相互作用时，能够引起物质原子电离，这类辐射称为电离辐射。在辐射防护中，一般来说我们更关心的是电离辐射。

辐射并不可怕

     辐射是无处不在的，实际上它本身就是我们环境的一个组成部分。自然界每年以平均2.4mSv的剂量，照射到生活在地球上的每个人身上，没有人能够完全逃避辐射的作用。这些辐射来源主要包括三类：一、宇宙射线。充满整个外空间的高能宇宙射线穿过大气层，与大气层的原子核发生相互作用，产生γ、中子、带电粒子、μ子等各种次级辐射，均匀照射到地球上的每个居民身上；二、宇生放射性核素，宇宙射线及其次级辐射与大气层内的原子核相互作用，产生的放射性核素，通过各种途径被人体吸收，对人造成照射。其中最重要的核素包括3H，7Be，11C等；三、原生放射性核素，这是寿命很长，与地球年龄相当的放射性核素，以及由于它们衰变而生成的放射性子核。包括235U放射系，238U放射系、232Th放射系以及长寿命的放射系核素如40K等，这些原生放射系核素就存在于组成我们身体以及身边的每种材料当中，时刻影响中我们的生活，并且它也是生命进化的因素之一。

     小剂量的照射对人类健康的影响是微乎其微的，我们根本无法察觉，甚至至今人们还不清楚小剂量照射对人健康是有害的还是有益的。世界上本来就有一些高本底地区，本底辐射水平要比平均本底水平高2-3倍，包括中国的广东阳江、福建鬼头山区、法国中央区、西南区、意大利拉齐奥，以及芬兰、巴西、印度等等，这些地区居民的寿命及健康状况与周围低本底地区并无任何差别。

     医疗照射是人类接收人工辐射照射的主要来源。实际上，人类所受的人工照射中有90%左右的剂量是由于医疗照射，越发达地区医疗照射的剂量也就越高。接受一次胸部x射线透视所受的有效剂量平均为1.1mSv，接受一次全身CT的有效剂量甚至可达8mSv。这些照射水平远远大于平均的天然本底照射，但对我们的健康依然没有构成可察觉的有害影响。所以说，辐射并不可怕，我们每天都会接收，并且小剂量情况下对我们几乎没有任何影响。

辐射对人的效应

     理解辐射对人的效应，必须先弄清楚表示辐射水平高低的单位。物理上来说，辐射对任何物质产生的作用都是由于能量的沉积造成的，因此电离辐射授予单位质量物质的能量也就成最能代表辐射场的强度，这个量称为吸收剂量，其单位为戈瑞Gy（焦耳每千克）。不是所有的辐射，在有相同吸收剂量的时候会产生同样的效应，效应还与辐射场的种类、人体被照射的组织或器官有关，这样就有了两个加权的吸收剂量：对辐射场特性加权的称为当量剂量，对辐射场以及人体不同组织和器官进行加权的称为有效剂量，两者的单位都是希沃特Sv（焦耳每千克）。

     辐射对人的效应有两个显著的特点：很低的吸收能量可以造成很严重的伤害；短时间的作用可以造成非常长久的影响。

     6Gy的急性全身均匀照射可致人死亡，然而这个能量如果全部换成热量，则只能使组织的温度升高0.0014°，因此很小的能量沉积就可引起严重的后果。从时间上来说，电离粒子穿过原子，通过电离引起能量沉积，到形成自由基并最终与关键组织大分子相互作用，形成生物损伤，这一过程总共不超过1秒中，但其对生物体的影响可一直持续数年甚至终身，因此说，短暂的作用即可引起长期的效应。

辐射的生物效应可以分为两类，当接受的辐射剂量较高时，可能杀伤大量功能细胞，造成组织功能丧失。这种效应称为确定性效应。它的特点是具有一定的阈值，剂量低于此阈值时不会产生；效应的严重程度与剂量有关。例如皮肤红斑的单次照射剂量阈值为5-8Gy，暂时性脱发阈值3-5Gy，眼晶体混浊2Gy，白内障（100%）7.5Gy等。另一类效应是由于小剂量下单细胞受照后发生变异，通过细胞增殖最终对人体造成的效应，称为随机性效应。它的特点是无阈，效应发生的几率与受照剂量有关，效应的严重程度与剂量无关。这类效应主要包括遗传效应和治癌效应。因此，由于很小的吸收能量就能导致严重的生物效应，很短暂的照射就能影响人的一生，从这个层面上来说，辐射确实很可怕。

如何进行辐射防护

按照辐射对人的作用方式，可以将照射分为外照射和内照射、

外照射指的是辐射源位于人体外，产生的辐射对人形成照射。外照射情况下，穿透能力强的粒子如高能电子、x射线、γ射线、中子形成的危害比较大。内照射是由于放射性核素进入人体内部，产生的射线直接对组织形成的照射，显然，内照射的危害比外照射更大。相比之下，短射程的粒子如α粒子、裂变碎片以及电子的危害更大。

  外照射的防护一般有三种方法：时间防护、距离防护和屏蔽防护。

  时间防护就是减少与放射源接触的时间。因为对于特定的源和给定的照射条件，剂量正比于照射时间；

  距离防护就是增大人与源之间的距离。对于点源，辐射场强度与距离的平方成反比，增大人与源之间的距离，能够有效减少所受的剂量；

     屏蔽防护就是在人与源之间设置适当的屏障，已达到防护的目的。α粒子、低能电子的穿透能力都很弱，很容易就能阻挡。X射线、γ射线可以用高Z材料进行防护，中子最难屏蔽，因为不同能量的中子在物质中的吸收机制也是不同的，一般来说，中子屏蔽材料中应包含以下成份：高Z元素对高能中子进行减速到快中子，含氢材料将快中子进一步慢化为低能中子或慢中子，热中子吸收材料如镉、硼-10等吸收热中子。

  实际上，外照射的防护与人们日常生活中对紫外线的防护方式非常相像。

     内照射由于是核素进入人体内，因此阻断人体对放射性核素的吸收是唯一的防护方法。服用碘片能够阻挡人体对碘-131的吸收，并能增加体内碘代谢，使已经进入体内的碘-131尽快排出体外；因为很大一部分放射性核素是以放射性微尘的形式存在于空气中的，在有放射性污染的区域应当使用防护面具或戴口罩、穿防护服可以有效减少放射性核素的吸入；在放射性污染区域不进食，不饮水，勤洗手，注意个人卫生，都能起到防止内照射作用。